Origen de los carbonatos de los suelos Los carbonatos generalmente derivan directamente del material original y ocasionalmente se forman por alteración alteración de minerales minerales presentes presentes en la roca roca madre (en ambos casos casos se dice que son autóctonos). autóctonos). En otros casos, los carbonatos proceden de fuentes externas, por ejemplo, transporte por viento o agua (alóctonos). Los carbonatos del suelo están sometidos a procesos de movilización desde los horizontes de superficie. Desde un punto de vista genético es de gran interés distinguir un posible origen edáfico de las acumulaciones de carbonatos de origen geológico procedentes de la roca madre. A nivel microscópico se pueden reconocer algunos rasgos característicos:
Distribuciones muy irregulares Una distribución muy irregular de los carbonatos del suelo es un rasgo claro de origen edáfico. Unos poros tiene revestimientos espesos, otros muy delgados y otros no presentan ninguno en absoluto. En el caso de depósitos procedentes de aguas subterráneas, las acumulaciones de carbonatos son mucho más uniformes (todos los poros presentan similares revestimientos, y son muy homogéneos para un mismo poro).
Revestimientos discontinuos Los revestimientos de los carbonatos carbonatos del suelo están algunas veces interrumpidos dando lugar a peliculas discontínuas.
Colgantes El secado de los suelos origina una mayor retención de la humedad del suelo en las partes inferiores de las gravas lo que da lugar a la formación de colgantes.
Puentes entre los granos Como resultado de la desecación las soluciones del suelo se concentran entre granos, formando meniscos y los carbonatos precipitan formando puentes.
Revestimientos de carbonatos sobre otros edaforrasgos En algunos casos la presencia de carbonatos cubriendo otros edaforrasgos (ej. recubriendo revestimientos de arcilla iluvial) es suficiente para demostrar su origen edáfico.
Sombreros A veces los carbonatos edáficos se presentan recubriendo la parte alta de los granos minerales.
Carbonato Los carbonatos son las sales del ácido carbónico o ésteres con el grupo R-O-C(=O)-O-R'. Las sales tienen en común el anión CO32- y se derivan del ácido carbónicoH2CO3. Según el pH (la acidez de la disolución) están en equilibrio químico con elbicarbonato y el dióxido de carbono. La mayoría de los carbonatos, aparte de los carbonatos de los metales alcalinos, son poco solubles en agua. Debido a esta característica son importantes en geoquímica y forman parte de muchos minerales y rocas. El carbonato más abundante es el carbonato cálcico (CaCO3), que se halla en diferentes formas minerales (calcita, aragonito), formando rocas sedimentarias (calizas,margas) o metamórficas (mármol) y es a menudo el cemento natural de algunasareniscas. Sustituyendo una parte del calcio por magnesio se obtiene la dolomita CaMg(CO3)2, que recibe su nombre por el geólogo francés Déodat Gratet de Dolomieu. Muchos carbonatos son inestables a altas temperaturas y pierden dióxido de carbono mientras se transforman en óxidos.
Descripción[editar ] Los carbonatos en la naturaleza son formados a partir del ácido carbónico en solución acuosa derivado de la disolución deldióxido de carbono en agua y en la que una pequeña fracción forma ácido carbónico según la reacción: CO2 + H2O ↔ H2CO3 Esta reacción es muy lenta y por ello parte del CO2 disuelto en agua no está en forma de ácido carbónico. El ácido carbónico se encuentra en equilibrio con el anión bicarbonato y el anión carbonato según las siguientes ecuaciones: H2CO3 + H2O ↔ HCO3- + H3O+ (K 1 = 2· 10−4) y HCO3- + H2O ↔ CO32- (K 2 = 4,8· 10−11) Durante muchos años se pensó que en el ión carbonato únicamente dos oxígenos llevaban la carga negativa. Los estudios cristalográficos de la calcita realizados por W.L. Bragg mediante rayos-X revelaron que los tres enlaces C-O eran idénticos.1 Esta observación requería una nueva estructura y no fue hasta el desarrollo de la teoría de resonancia que en 1931 se propuso una nueva estructura en la que cada oxígeno compartía 2/3 de la carga negativa y en la que los enlaces eran parciales, es decir a medio camino entre simples y dobles:
De esta manera el ión carbonato tiene geometría planar con una longitud de enlace C-O de 1,29 Å, comprendida entre el enlace sencillo (1,34 Å)y el doble (1,20 Å). Cada enlace C-O está formado por un enlac e sencillo σ y una fracción 2 de 2/3 de un enlace π. El ión carbonato es uno de los más sencillos de los iones oxocarbono.
Aplicaciones[editar ] Los carbonatos se aplican en multitud de campos. Los minerales como la calcita y la dolomita son importantes en la fabricación de cemento y piedra de construcción.3 A menudo su utilización va ligada al compuesto concreto como la obtención de cal viva (CaO) del carbonato cálcico. Otros minerales carbonatos contituyen menas de metales: whiterita debario; estroncianita de estroncio; siderita de hierro; rodocrosita de manganeso; smithsonita de zin c, y cerusita de plomo.3 Uno de los carbonatos más importantes industrialmente es el carbonato sódico. En la naturaleza se encuentra en algunas lagunas salinas, por ejemplo, en Egipto, aunque la gran mayoría se obtiene a partir de la cal en el proceso Solvay. Es un intermedio en la obtención de productos tan dispares como el jabón, el percarbonato sódico utilizado como blanqueante, elvidrio, la sosa (NaOH) etc. Las cenizas de madera también se componen en gran medida de carbonatos. Estos han dado incluso el nombre a un elemento, el potasio (K) del inglés "pot ash = ceniza debajo de la caldera" ya que se obtenía habitualmente de esta fuente. Debido a su carácter como sales de un ácido débil los carbonatos se utilizan también como bases baratas. En esta aplicación se libera dióxido de carbono y en disolución se queda la sal formada por el metal que estaba unido al carbonato y el resto del ácido neutralizado: MCO3 + 2HX → H2O + CO2 + MX2 Donde M es un metal, como el calcio o magnesio y X el anión de un ácido. De esta manera el carbonato cálcico en agua liberaría anhídrido carbónico e hidróxido cálcico dando lugar a soluciones básicas según los siguientes equilibrios químicos: (1) CaCO3 + H2O → HCO3- + Ca(OH)+ (2) HCO3- + H2O+ Ca(OH)+ → H2CO3 + Ca(OH)2 y el ácido carbónico en agua se descompone liberando dióxido de carbono según: (3) H2CO3 → H2O + CO2 Esta reacción es la empleada en la detección de carbonatos debido a su efervescencia característica en la que se liber aagua y anhídrido carbónico.4 Existen diversos métodos de cuantificación de los carbonatos presentes en una muestra, mediante la cuantificación del CO 2 desprendido. Algunos incluyen el paso del CO 2 desprendido por una solución acuosa de hidróxido de bario, y la cuantificación del carbonato de bario precipitado, mientras que otros como la calcimetría "de Bernard"5 consisten en la detección volumétrica del dióxido de carbono.
Maclas de aragonito de unos 4 cm. El aragonito es un mineral decarbonato cálcico con estructura cristalina hexagonal
El carbonato cálcico forma parte de la formulación de las pastas dentales.
